基于AT89C51单片机的水箱水位检测控制系统设计_张盛
基于AT89C51单片机的水位控制系统设计
基于AT89C51单片机的水位控制系统设计1 引言1.1 设计目的在工农业生产中，常常需要测量液体液位。
随着国家工业的迅速发展，液位测量技术被广泛应用到石油、化工、医药、食品等各行各业中。
低温液体（液氧、液氮、液氩、液化天然气及液体二氧化碳等）得到广泛的应用，作为贮存低温液体的容器要保证能承受其载荷；在发电厂、炼钢厂中，保持正常的锅炉汽包水位、除氧器水位、汽轮机凝气器水位、高、低压加热器水位等，是设备安全运行的保证，因此一个安全合适的水位系统是很必要的。
1.2 设计要求利用单片机设计一个水位控制系统，要求用开关来模拟水位的状态，当设定完水位后，系统根据水位情况控制电磁阀的开启和关断。
具体要求如下：1、设计单片机工作系统电路。
2、通过键盘设置其预定水位，根据水位不同控制电机的旋转。
5、利用Proteus进行仿真。
1.3 设计方法本设计是采用AT89C51单片机为核心芯片,及其相关硬件来实现的水体液位控制系统,采用八个键盘来模拟水位, CPU循环检键盘输入状态,并用3位七段LED显示示液位高度,检测液位数据,实施报警安全提示,当水体液位低于用户设定的值时,系统自动打开泵上水,当水位到达设定值时,系统自动打开排水泵。
2 设计方法和原理2.1 水塔水位的控制原理单片机水塔水位控制原理如图l所示，图中的虚线表示允许水位变化的上、下限位置。
在正常情况下．水位应控制在虚线范围之内。
为此，在水塔内的不同高度处，安装固定不变的3根金属棒A、B、C。
用以反映水位变化的情况。
其中，A棒在下限水位．B棒在上、下限水位之间，C棒在上限水位(底端靠近水池底部．不能过低，要保证有足够大的流水量)。
水塔由电机带动水泵供水。
单片机控制电机转动，随着供水，水位不断上升．当水位上升到上限水位时，由于水的导电作用。
使B、C棒均与+5 V连通。
因此B、C两端的电压都为+5 V，即为“l”状态，此时应停止电机和水泵工作，不再向水塔注水；随着水量的减少，当水位处于上、下限之间时。
基于at89c51单片机的水温控制系统的设计文献综述
基于at89c51单片机的水温控制系统的设计文献综述基于AT89C51单片机的水温控制系统的设计文献综述一、引言水温控制系统在工业、家电、农业等领域有着广泛的应用。
随着科技的发展，单片机作为微控制器在控制系统中的应用越来越广泛。
AT89C51单片机作为一种常用的单片机，具有性能稳定、价格低廉等优点，被广泛应用于水温控制系统的设计中。
本文将对基于AT89C51单片机的水温控制系统的设计进行文献综述。
二、AT89C51单片机简介AT89C51是一种常用的8位单片机，由美国ATMEL公司生产。
它具有4K字节的Flash 存储器、128字节的RAM、32位I/O端口、两个16位定时器/计数器、一个5向量两级中断结构、一个全双工串行通信口等功能。
AT89C51单片机适用于各种控制领域，如温度、湿度、压力等。
三、水温控制系统设计水温控制系统主要由温度传感器、单片机控制器、执行器等组成。
传感器负责采集水温信息，并将信息传递给单片机控制器。
单片机控制器根据设定的温度值与实际水温的差值，通过执行器调节加热元件的工作状态，从而实现水温的自动控制。
在基于AT89C51单片机的水温控制系统中，常用的温度传感器有热敏电阻、热电偶等。
执行器则可以选择继电器、可控硅等设备，用于控制加热元件的工作状态。
为了实现精确的温度控制，可以采用模糊控制、PID控制等控制算法。
四、AT89C51单片机在水温控制系统中的应用AT89C51单片机在水温控制系统中主要负责温度信号的采集、处理和控制输出。
通过编程实现温度信号的采集和转换，并根据设定值与实际水温的差值，通过执行器调节加热元件的工作状态，从而实现水温的自动控制。
此外，AT89C51单片机还可以实现报警、显示等功能，提高系统的智能化程度。
五、总结与展望基于AT89C51单片机的水温控制系统具有结构简单、成本低廉、易于实现等优点，被广泛应用于各个领域的温度控制中。
随着科技的发展，人们对水温控制系统的精度和智能化程度的要求越来越高。
基于AT89C51单片机的水位控制系统课程设计报告设计.doc
基于AT89C51单片机的水位控制系统课程设计报告设计课程设计课程名称嵌入式系统课程设计学科名称(加粗，3号)专业课5月31日，XXXX项目权重分值具体要求分值文献阅读和调查论证0分。
XXXX年月日分工合作描述学科名称学生姓名学生编号工作完成DS18B20数字温度计设计最终总结调试。
所有团队成员将共同完成项目总结1 1简介3 2设计方法和原则4 (1)水塔水位控制原则4 (2)总体设计4 3硬件设计5 (1)硬件设计5 (2)主芯片AT89C51 5 (3)光学报警和显示电路6 (4)键盘连接电路6 (5)复位电路7 (6)晶体振荡器电路8 4软件设计9 (4)) 程序流程图及其分析9 5系统仿真和实际调试10 (1)组件列表10 (2)系统调试和仿真10 6共结13致谢13附录1源代码15word模型抽象水箱液位控制系统研究背景:在工农业生产中，经常需要控制液位。
随着国家工业的快速发展，水位控制技术已经广泛应用于石油、化工、医药、食品等行业。
低温液体(液氧、液氮、液态氩、液化天然气和液态二氧化碳等。
)被广泛使用。
作为储存低温液体的容器，它们必须能够承受载荷。
在电厂和钢厂，维持正常的锅炉汽包水位、除氧器水位、汽轮机凝汽器水位、高低压加热器水位等。
是设备安全运行的保证。
在教学和科研中，经常会遇到需要控制水位的实验装置。
水箱液位控制系统的研究意义:大型水箱是许多公司生产过程中必不可少的一部分。
其优异的性能和工作质量不仅对生产有很大的影响，而且影响安全生产。
过去，大量的水箱操作是由相应的人员进行的。
这种人工方法带来了很大的缺点，例如水位控制、水箱环境的持续监控、夜间监控等。
操作人员稍有疏忽，或者简单的监控设备损坏，都会给生产人员的人身安全带来不可挽回的损失和更严重的风险。
因此，要控制水箱，如果我们能使用精确的自动系统，严格按照生产规定操作，就能最大限度地避免事故的发生，节约资源，有效地提高生产效率。
从节约水资源的角度考虑，以往的人工控制在很多情况下造成了不必要的资源浪费。
基于89C51单片机太阳能水温水位控制系统..
摘要本温度设计采用现常见的89C51单片机，配以DS18B20数字温度传感器，该温度传感器可自行设置温度上下限。
单片机将检测到的温度信号与输入的温度上、下限进行比较，由此作出判断是否启动继电器以开启设备。
系统包括单片机模块、温度检测模块、水位检测模块和驱动电路设计四个部分。
文中对每个部分功能、实现过程作了详细介绍。
关键词： DS18B20数字温度传感器 89C51 水温水位目录一．概述 (3)1.1课题研究的目的及意义 (3)1.2技术指标 (3)二．总体设计方案 (3)三．详细设计方案 (4)1.1温度检测系统 (4)1.2水位检测系统 (6)四．元件说明 (6)1.1 工作原理 (6)1.2单片机的选择 (7)1.3温度传感器 (9)1.4水位传感器 (12)1.5 显示元件 (13)五．硬件模块设计 (15)1.1单片机模块设计 (15)1.2温度检测模块 (16)1.3水位检测模块 (17)1.4 控制模块 (19)1.5 驱动电路设计 (20)六．软件设计 (20)1.2 温度检测系统 (21)1.3 水位检测系统 (22)1.4 DS18B20主程序 (25)七．结论 (25)八．参考文献 (25)附录 (26)单片机与显示器件连接图 (27)系统软件源代码 (27)一．概述1.1课题研究的目的及意义目前市场上太阳能热水器的控制系统大多存在功能单一、操作复杂、控制不方便登问题，很多控制器只具有温度和水位显示功能，不具有温度控制功能。
即使热水器具有辅助加热功能，也可能由于加热时间不能控制而产生过烧，从而浪费电能。
鉴于此，我以89C51单片机为检测控制核心，采用LED12864显示温度和时间，设计了一种太阳能热水器微控制器，不仅实现了时间、温度和水位参数的实时显示，而且具有时间设定、温度设定、水位设定与控制功能，停电后再来电时也不用重新设定。
1.2技术指标设计并制作一个基于单片机的温度控制系统，能够对炉温进行控制。
基于AT89C51单片机的课设--水箱水位控制
摘要本单片机系统设计的目的是应用单片机控制技术，以AT89C51单片机为核心控制的水箱的水位，并实现了手动废水排放和手动进水、自动切换功能。
该系统操作方便、性能良好，比较符合电厂生产用水系统控制的需要。
本文还详细的给出了相关的硬件框图和软件流程图，并编制了该C语言程序。
关键词：单片机水位控制目录一．目的意义 (3)二．系统分析设计 (3)1.系统总体设计 (3)2.相关器件 (3)3.相关电路 (4)4.总体电路 (9)5.部分电路仿真 (9)三．软件设计 (12)（一）程序流程图 (12)（二）源程序 (15)四．调试仿真 (17)五．课程设计心得体会 (19)六．期望成绩 (19)一．目的意义800立方米由两台给水泵机组、水箱和三只浮球开关组成，其系统结构如图：其中M1、M2为给水泵机组，LG、LD、分别为水位高、水位低、浮球开关，当水位低低（小于50开度）时LDD闭合，当水位低（小于75开度）时LD闭合，当水位高（大于90开度）时LG闭合。
二．系统分析设计1.系统总体设计本系统分两部分控制水位的高低，手动不分用于排出废水和需要时快速降低水位，此时两个电动机一起将水抽出。
自动部分当水位低于50%时，开关K3开启两个电动机一起工作加水，当水达到70%时K4一个电动机加水时水位稳定升高，当水过90%接近100%时K5开启水位稳定降低。
水位高低以及开关的控制通过传感器开端开关。
由于传感器模块不能模拟所以本系统仿真时用模拟水箱代替。
本系统用模拟水箱模拟。
经过调试系统，测得以下数据：水位从50%--70%，两台泵运行需要约10分钟；水位从70%--90%，一台泵运行需要约15分钟。
水箱的水位一般保持在70%--90%。
2．相关器件单片机AT89C51电动机MOTOR差动放大器(TIP32,BC182)LED灯开关模拟水箱3.相关电路差分放大器也叫差动放大器是一种将两个输入端电压的差以一固定增益放大的电子放大器，有时简称为“差放”。
基于AT89c51单片机水箱水位控制系统设计
细的给出了相关的硬件框图和软件流程图，该系统主要由两台给水水泵组并编制了C语言程序,通过LED和有关的显示部件显示出来。
Based onThe system pumps water from the two groups, water tanks and three float swi tch devices and related components, and the preparation of theof the C language program, through the LED display and related components to th em.目录1 8051单片机的说明 (1)1.1 8051单片机的简介 (1)1.2 主要功能特性 (2)1.3 时序 (2)1.4 引脚及其功能 (3)1.5 内部单元 (5)1.5.1 运算器 (6)1.5.2 控制器 (7)1.5.3 复位电路 (7)2 800立方米水箱给水设备系统的构成 (9)3 本系统8051单片机控制部分结构 (10)4 本系统的工作原理 (11)5 主程序框图 (11)5.1 主程序框图 (11)5.2 自动模式子程序 (11)5.3 手动模式子程序 (12)6 本系统程序清单 (13)7 模拟仿真图 (16)参考文献 (17)谢辞 (18)1 8051单片机的说明1.1 8051单片机的简介目前，8051单片机在工业检测领域中得到了广泛的应用，因此我们可以在许多单片机应用领域中，配接各种类型的语音接口，构成具有合成语音输出能力的综合应用系统，以增强人机对话的功能。
89C51是Intel公司生产的一种单片机，在一小块芯片上集成了一个微型计算机的各个组成部分。
每一个单片机包括：一个8位的微型处理器CPU；一个256K的片内数据存储器RAM；片内程序存储器ROM；四个8位并行的I/O接口P0-P3，每个接口既可以输入，也可以输出；两个定时器/记数器；五个中断源的中断控制系统；一个全双工UART的串行I/O 口；片内振荡器和时钟产生电路，但石英晶体和微调电容需要外接。
基于单片机的水箱液位监测控制系统设计
基于单片机的水箱液位监测控制系统设计摘要液位监测系统在很多的地方都会用到，例如在工厂的生产当中，液位控制是否得当就会影响生产产品的质量和美观，在生活当中，我们离不开水的利用，常常需要对水箱或水塔水位的监测，液位监测系统也与我们的生活息息相关，它关系着我们生活的品质和效率，所以我们要对液位进行连续的监测和控制。
本文的设计的是利用AT89C51单片机实现对水箱液位监测，通过分析领域条件下，在其系统中通过液位变送器获取信息（4-20mA），其采集电流太小而不容易测量，所以需要用放大电路对其放大，通过处理后，由模数转换变换为二进制数传入单片机，它可以对数据进行实时的处理。
并在本文的软件设计当中介绍了本次系统的电路原理图和软件编写时所需的流程图，然后通过显示电路把采集到的液位高度值显示给我们。
最后通过Keil C51软件编写出本次系统所需要的程序，同时在Proteus软件里进行仿真，实现了对液位监测。
通过该设计的运用，满足了间接测量，自动的控制及其管理的目的。
关键词：单片机；液位控制；Proteus仿真AbstractLiquid level monitoring system are used in many places, such as in the production of the factory, liquid level control properly will affect the production of products, the quality and appearance, in the life, we can use of water, often need to the water tank or water tower water level monitoring, liquid level monitoring system is closely related with our life, it relates to the quality and efficiency of our lives, so we have to continuously monitor and control the liquid level.The design is implemented by AT89C51 SCM of water level monitoring, through the analysis of field conditions and in the system through the liquid level transmitter (20mA) to obtain information, the current collection is too small and not easily measured, so it is necessary to amplifier circuit for amplifying the, through processing, by the modulus transform as a binary number of incoming MCU, it can real time of data processing. And in the design of software in this article introduced flow chart of the system circuit schematic diagram and software compiling, and through the display circuit the collected liquid height values are shown to us.At last, the program of the system is written by C51 Keil, and the simulation is carried out in the Proteus software, and the liquid level monitoring is realized. Through the application of this design, it can meet the indirect measurement, and the purpose of the control and management.Keywords：SCM; liquid level control; Proteus simulation目录第一章绪论 01.1课题研究目的及意义 01.2国内外研究及发展现状 01.3课题研究方案 (1)第二章液位检测技术及工作原理 (3)2.1液位检测技术的概述和传感器种类 (3)2.2传感器选型及其工作原理 (4)第三章系统的硬件电路设计 (6)3.1单片机 (6)3.2前置放大器电路 (9)3.3A/D转换器电路 (10)3.4晶振 (12)3.5看门狗电路 (13)3.6键盘电路 (14)3.7显示电路 (15)第四章软件设计 (17)4.1软件结构流程图 (17)4.2显示计算 (18)4.3P ROTEUS仿真及结果 (19)第五章总结 (20)参考文献 (21)谢辞 (29)第一章绪论在现代化的生产中的每个生产细节中都会运用到对水位高低的监测，随着技术的发展，我们对它的精度要求也越来越高了，而且还要适应于不一样的环境里面，例如高温、高压、强腐蚀等环境，其中它的精度也影响着工业生产的质量，所以液位监测控制系统对于我们工业生产当中起着很大重要的作用，对这个系统的研究也慢慢的得到我们重视。
基于AT89C51单片机的水温控制系统
基于AT89C51单片机的水温控制系统作者：孙明超靳亚林肖术雷来源：《数字技术与应用》2011年第07期摘要：本文以水温控制系统为模型，设计了以AT89C51单片机为检测控制中心的水温自动控制系统。
控制精度高，有较强的通用性。
本文写了0℃～125℃之间的温度控制，通过用户设置温度上限、下限值来实现一定范围内温度的控制;重点介绍了该系统的硬件结构及编程方法.关键词：AT89C51 DS18B20 水温控制中图分类号: TP316.2 文献标识码：A 文章编号：1007-9416(2011)07-0163-011、单片机温度控制系统设计方案水温控制系统主要是保证温度在一定温度范围内变化，稳定性好，不振荡，对系统的快速性要求不高。
系统以单片机作为控制器，由温度测量模块、显示电路模块、加热模块、控制模块构成.启动单片机温度控制系统后CPU（AT89C51）首先写入命令给DS18B20，然后DS18B20开始转换数据，转换后通过89C51来处理数据。
数据处理后的结果就显示到数码管上。
另外由键盘设定温度值送到单片机，单片机通过数据处理发出温度控制信息到继电器。
本系统的测温范围为0℃～125℃。
1.1控制模块根据设计要求，控制器主要用于对温度测量信号的接受和处理、控制加热器使控制对象满足设计要求、控制显示电路对温度值实时显示以及控制键盘实现对温度值的设定等。
控制器采用ATMEL公司的AT89C51单片机作为系统控制器。
单片机算术运算功能强，软件编程灵活、自由度大，可用软件编程实现各种算法和逻辑控制，并且其功耗低、体积小、成本低等优点。
由AT89C51单片机作为控制核心，对水温采集和实时显示以及加热装置进行控制。
1.2加热控制模块根据设计要求，当水温大于上限温度值时，停止加热。
当水温低于下限温度值时加热。
对控制电路模块采用继电器控制。
使用继电器可以很容易实现地通过较高的电压和电流，在正常条件下，工作十分可靠。
1.3温度采样模块根据设计要求，温度静态误差小于等于1℃，温度信号为模拟信号，本设计要对温度进行控制和显示，所以要把模拟量转换为数字量。
基于单片机的水箱控制系统设计
目录：摘要 (2)引言 (3)第一章 AT89C51单片机系统简介 (4)1.1 AT89C51单片机说明 (4)1.2时序 (5)1.3引脚极其功能 (7)第二章水箱给水设备的系统构成 (11)2.1外部硬件结构 (11)2.2本系统采用8051单片机控制部分结构 (12)第三章本系统的工作原理 (14)3.1工作原理 (14)3.2 主程序框图 (14)3.3 自动模式子程序： (15)3.4 手动模式子程序： (16)总结.................................................................................................... 错误!未定义书签。
致谢 (18)参考文献: (18)附录： (19)本系统程序清单 (19)系统电路示意图 (21)摘要本单片机系统设计的目的是应用单片机控制技术，以AT89C51单片机为核心控制工厂的水箱的水位，并实现了报警和手动、自动切换功能。
该系统操作方便、性能良好，比较符合工厂生厂用水系统控制的需要。
本毕业论文还详细的给出了相关的硬件框图和软件流程图，并编制了该汇编语言程序。
关键词:单片机系统控制核心精度ABSTRACTThe purpose of single-chip system design is the application of single-chip control technology, to AT89C51 as the core to control the water level in water tank factory, and the realization of the alarm and manual, automatic switching function. The system is easy to operate, good performance, more in line with Health Works plant needs water system control. This article also gives a detailed diagram of the related hardware and software flow chart, and the preparation of the assembly language program.KEYWORDS: MCU、system control 、coer、precision引言漫步在繁华的现代化的大都市的大街上，随时都可以看到街上有很多可以用卡取钱的机器(ATM自动柜员机)，十字路口的交通灯。
基于AT89C51和AT89C2051水位控制系统的设计
宁波职业技术学院学报收稿日期：2010-01-23作者简介：赵立琼（1983－），女，福建南平人，助教，硕士研究生，从事电子通讯研究。
基于AT89C51和AT89C2051水位控制系统的设计赵立琼（湄洲湾职业技术学院，福建莆田351254）摘要：水位控制系统是民间用水的常用设备，在此以AT89C51和AT89C2051为主要芯片来尝试设计一种水位控制系统。
该系统主要由中央处理器AT89C51和AT89C2051、通信电路、灯光显示电路、报警电路、语音电路和电源电路等组成。
在硬件上力求简单易行，在软件上灵活方便，以满足广大民众的需求。
关键词：AT89C51；AT89C2051；水位控制中图分类号：TP 271+.4文献标识码：A文章编号：1671－2153（2010）02-0014-050引言随着人类和周围生活环境矛盾的日益突出，人们越来越关注水资源的问题。
在我国不论是城市里的住宅小区还是广大农村地区的家庭用户，时常会用抽水机抽水的方式进行供水，这种供水方式过去一般是通过人工来实现控制，而这就容易引发没水时不能及时抽水或是水满后忘记关水造成浪费的现象。
因此就必需有一种能自动检测水位，在没水时及时抽水、水满时及时关水的水位检测技术。
目前，水位控制系统是受到广泛应用的供水系统。
水位控制可以有多种实现方法，如机械控制、逻辑电路控制、机电控制等，但传统的控制方式存在着控制精度低、能耗大的缺点，所以有必要设计出更方便准确的水位控制系统。
1水位控制系统工作原理1.1整机方框图本设计是基于单片机控制的供水系统，主要由中央处理器AT89C51以及AT89C2051、通信电路、光显示电路、语音电路、电源电路等组成。
在楼层底部管道上安装一个检测装置，通过单片机对检测到的信号数据进行处理，完成相应的水位显示、控制及语音报数等功能。
所有电路围绕中央处理器进行规律的动作，听从CPU 的命令。
具体方框图如图1所示。
图1整机方框图宁波职业技术学院学报Journal of Ningbo Polytechnic 2010年4月Apr ，2010第14卷第2期Vol．14No．2··2.3从机电路的设计从机电路主要是用于根据主机发送的信号实现灯光指示及语音报数等一系列功能，从机电路如图3所示。
基于单片机AT89C51控制的热水器方案设计书
热水器控制系统以A T89C52单片机为检测控制中心单元，采用DSl2887实时时钟，不仅实现了时间、温度和水位三种参数实时显示功能，而且具有时间设定、温度设定与控制功能。
控制系统可以根据天气情况利用辅助加热装置(电加热器)使蓄水箱内的水温达到预先设定的温度，从而达到24小时供应热水的目的。
本设计主要采用了水位传感器、温度传感器和单片机AT89C52来实现控制。
可以在不同时间进行不同的温度调节，从而实现24小时热水的控制。
摘要....................................................................................................................... 错误！未定义书签。
1总体方案设计 (2)1.1方案比较 (2)1.2方案选择 (3)2．单元模块设计 (3)2.1各单元模块功能介绍及电路设计 (3)2.1.1单片机系统设计 (3)2.1.2控制器实时时钟接口电路 (4)2.1.3水位检测和温度检测接口电路 (5)2.1.4 DS18B20与单片机接口电路设计 (6)2.1.4 键盘和显示接口电路的设计 (7)2.1.5 光电隔离与辅助加热电路 (9)3软件设计 (10)3.1软件设计原理及设计所用工具 (10)3.2显示子程序 (12)3.3主程序： (13)附录1： (18)1总体方案设计1.1方案比较方案一设计的太阳能热水器控制系统以89C52单片机为检测控制中心单元，采用DSl2887实时时钟，不仅实现了时间、温度和水位三种参数实时显示功能，而且具有时间设定、温度设定与控制功能。
控制系统可以根据天气情况利用辅助加热装置(电加热器)使蓄水箱内的水温达到预先设定的温度，从而达到24小时供应热水的目的。
实际应用结果表明，该控制器和以往显示仪相比具有性价比高、温度控制与显示精度高、使用方便和性能稳定等优点。
基于AT89C51的超声波水位控制系统设计
• 125•设计一款以AT89C51单片机为核心的超声波水位控制系统，硬件包括超声波测距模块，显示、键盘、声光报警及继电器控制电路等部分。
软件采用C 语言编程，主要由主程序、液位控制子程序、按键扫描子程序、显示子程序等部分组成。
该系统能够实现水位的实时监测、实时显示，并能实现水位的自动控制。
1.引言目前，超声波作为一种非接触的测距工具，在距离探测领域得到广泛应用，例如无损检测、过程测量、机器人避障、倒车雷达等（夏继强，郑昆，郑健峰，沈忱，基于STM32的收发一体式超声波测距系统：仪表技术与传感器，2014）。
对于水位控制系统，水位监测是关键，而传统的水位控制系统通常采用浮球式或连通器式液位开关来监测水位，无法实现水位的实时监测。
液位开关由于需要灯模块、蜂鸣器报警模块。
系统结构框图如图1所示。
超声波测距模块利用超声波的反射特性测距，通过精确测量超声波经被测物体反射放大后到达接收端的时间与发射时间之差t ，由AT89C51单片机进行数据处理，计算出超声波发射点与被测物体间的距离S ，液晶显示模块实时显示当前水位状态信息。
系统具有提醒功能，当监测的实时水位处于不同的高度，系统将通过指示灯模块和蜂鸣器报警模块进行相应的声光报警提醒。
水位的高度阈值等系统参数可根据控制的实际需要通过按键输入模块进行修改调整。
继电器控制模块包含了2组继电器，分别用于控制给水水泵和排水水泵。
单片机根据测得的实时水位，驱动相应的继电器控制水泵的启停，使系统水位始终处于合理的范围。
（雷文礼，任新成，邵婷婷，基于单片机的超声波测距系统的设计与实现：现代电子技术，2015）系统硬件电路图如图2所示。
图1 系统结构框图3.硬件设计3.1 超声波测距模块超声波测距模块采用HC-SR04超声波模块，该模块是一种收发一体式的超声波测距器件，内置超声波发射器、接收器和控制电路，测量距离400CM 以内，测距精度可达3mm ，技术参数可充分满足一般液位测距要求（卢超，基于无线收发的超声波液位测量仪：压电与声光，2014）。
C51课程设计报告基于AT89C51单片机的水位控制系统设计概述
课程设计课程名称嵌入式系统课程设计题目名称（黑体，三号）专业班级2013级电子信息科学与技术（3）班学生姓名张磊、徐贤进、曹谦、王浩学号51202011026、5120201101251202011021、51202011033指导教师吕俊龙二○一五年五月三十一日蚌埠学院计算机科学与技术系本科课程设计成绩评定表项目权重分值具体要求得分文献阅读与调查论证0.20 100能独立查阅文献和从事其它调研活动；有收集、加工各种信息的能力设计质量0.30 100 设计合理、功能齐备，程序运行正常，实验数据准确可靠；有较强的实际动手能力论文撰写质量0.20 100设计说明书完全符合规范化要求，用A4复印纸打印成文学习态度0.20 100 学习态度认真，科学作风严谨，严格按要求开展各项工作，按期完成任务学术水平与创新0.10 100 设计有创意，有一定的学术水平或实用价值总分评语：存在问题:等级：指导教师：年月日蚌埠学院计算机科学与技术系课程设计任务书课程嵌入式系统课程设计班级2013电子信息科学与技术<3>班指导教师吕俊龙题目 DSB18B20数字温度计的设计完成时间2015年 5月28日至2015年6月21日主要内容功能要求：数字是温度计测温范围在-55~125℃，误差在±0.5℃以内，采用LED 数码管直接显示。
主控芯片：AT89C2051或ARM9传感器：DS18B20显示电路：4位LED数码管设计报告要求1．封面：（格式附后）2．课程设计任务书3．课程设计报告：⑴系统总体方案⑵设计思路和主要步骤⑶各功能模块和流程图⑷设计代码⑸心得体会和参考资料说明：学生完成课程设计后，提交课程设计报告及软件，要求文字通畅、字迹工整（也可用以打印），文字不少于5000 字，并装订成册。
上机时间安排星期周次一二三四五六日第14周-第17周12电子信息科学本1，1-2节12电子信息科学本1，7-8节12电子信息科学本1，1-2节12电子信息科学本1，5 -6节指导时间地点上机时间，多媒体技术实验室重行楼411版面要求1．题目用黑体三号，段后距18磅（或1行），居中对齐；2．标题用黑体四号，段前、段后距6磅（或0.3行）；3．正文用小四号宋体，行距为固定值,22磅；4．标题按“一”、“㈠”、“1”、“⑴”顺序编号。
基于AT89C51单片机的液位数据采集系统设计
基于AT89C51单片机的液位数据采集系统设计作者：张继信张建刚来源：《电子世界》2011年第24期【摘要】本文设计了一种新型的基于单片机的液位数据采集系统，该系统以AT89C51单片机作为主体，实现液位的数据采集及显示、报警功能。
【关键词】AT89C51单片机；液位数据采集；越限报警；抗干扰信号处理1.前言单片机控制系统以其控制精度高、性能稳定可靠、设置操作方便、造价低等特点被应用到液位系统的数据采集与控制中来[1]。
本文设计了一种新型的基于单片机的液位数据采集系统，该系统以AT89C51单片机作为主体，实现液位的数据采集及显示。
2.系统说明本系统由以下几个部分组成：由差压式液位传感器采集数据采集部分，A/D转换部分，数据处理部分，数据显示部分等。
首先把差压式传感器采集到的液位模拟量以电信号方式输入到ADC0809转换器中，将之转换成为离散的数字量，该模拟量在AT89C51芯片内通过数字处理程序和数字滤波程序的处理后，进入片外数据存储器8255A，最终在8段LED显示器中直观的显示出来。
当所测液位超出限定范围时，系统将自动发出报警。
其系统原理如图1所示。
本文设计的液位数据采集系统增加了数据采集抗干扰信号处理技术，相对于传统的液位数据采集系统，该系统的各方面性能有了显著提高，而且该系统的电路调试方便、稳定性好、成本低。
3.液位数据采集系统硬件设计液位数据采集系统的硬件设计整个系统设计的主要组成部分。
其中系统硬件主要包括主控制器AT89C51芯片、A/D转换芯片、显示数码管、液位传感器、超限报警模块等。
3.1 AT89C51单片机AT89C51产品与80C51相比，除了其片内有闪存存储器，现编程/擦除速度快之外，AT89C51还可实现远距离编程，而且其产品价格比片内带EPROM的80C51低，这就充分显示出AT89C51的优越性。
由于本次设计的任务是建立一个液位数据的实时采集系统，因此选用选用双排直插式结构的AT89C51单片机，满足设计要求。
基于89C51单片机振弦式传感器水位测量系统课程设计
基于89C51单片机振弦式传感器水位测量系统专业名称：机电一体化年级班别：姓名：学号：指导教师：年月摘要 (3)前言 (4)一、绪论 (5)1.1水位测量的历史及现状 (5)1.2 方案论证 (5)1.3 本系统的设计原理 (7)1.4总体概况及展望 (7)1.5设计要求 (7)二、振弦式传感器 (8)2.1 工作原理 (8)2.2 振弦式传感器的设计 (10)2.3 结论 (11)三、硬件系统设计 (12)3、硬件系统设计原理 (12)四、程序设计 (13)4、程序 (13)五、小结 (14)六、参考文献 (15)七、附录 (16)7.1当处于低水位时Protues仿真图 (16)7.1当处于高水位时Protues仿真图 (17)摘要本文简要介绍了利用单片机和传感器进行水位测量的基本原理，本课题的任务就是利用振弦式压力传感器测量水位，用单片机组成智能测量装置，实现水位的智能监测，并将采集的数据汇总、处理。
然后对本系统的工作原理、智能监测方法、要求实现的功能、监测系统的组成和硬件线路设计作了详细的讲解。
在结合装置具体要求的基础上，确定了以8051单片机为核心，用振弦式传感器测量共振频率以计算水位的设计方案。
本文例举了智能测量装置的一个整体实现方案。
包括硬件的连接以及软件的实现。
在硬件的连接中具体的讲解了本设计主要采用的振弦式压力传感器的性能以及硬件的连接及各电路模块的主要功能。
在软件的实现中具体的讲解了利用单片机可编程来实现水位测量的扫频和测频两部分，这包括了D/A转换，周期测量，频率计算等子程序。
本文对采用传感器和单片机实现水位测量替代传统的人工方法做出了一定的探讨，并分析比较得出比较可行的实现方案。
关键词单片机、水位测量、振弦式传感器前言本课题探讨了水位测量技术的相关问题。
水位测量在生产实际中是非常重要的。
随着单片机和微机技术的不断发展，单片机技术已广泛应用于现代工业的各个行业。
单片机具有体积小、可靠性高、功能强、灵活方便等许多优点，本设计采用单片机和传感器进行水位测量，通过充分利用单片机的控制功能和内部硬件功能，大大减少了外围电路的设计，而且测试精度、可靠性、稳定性大大提高，能方便的实现对整个采集过程及控制过程的自动化处理，本文首先对振弦式压力传感器的工作原理、工作方式、硬件电路的设计和软件部分的设计等方面做了详细的分析。
【系统】AT89C51基于单片机温度控制系统设计
文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持. 【关键字】系统摘要近年来随着计算机在社会领域的渗透, 单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月益更新。
在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构，以及具体应用对象特点的软件结合，以作完善。
本文从硬件和软件两方面来讲述水温自动控制过程,在控制过程中主要应用AT89C51、ADC0809、LED显示器、LM324比较器，而主要是通过DS18B20数字温度传感器采集环境温度，以单片机为核心控制部件，并通过四位数码管显示实时温度的一种数字温度计。
软件方面采用汇编语言来进行程序设计，使指令的执行速度快，节省保存空间。
为了便于扩展和更改，软件的设计采用模块化结构，使程序设计的逻辑关系更加简洁明了，使硬件在软件的控制下协调运作。
而系统的过程则是：首先,通过设置按键,设定恒温运行时的温度值，并且用数码管显示这个温度值.然后,在运行过程中将采样的温度模拟量送入A/D转换器中进行模拟-数字转换，再将转换后的数字量用数码管进行显示，最后用单片机来控制加热器,进行加热或停止加热，直到能在规定的温度下恒温加热。
关键词：单片机系统；传感器；数据采集；模数转换器；温度I文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.AbstractIn recent years, with the computer penetration in the social field, the application of SCM is to keep at the same time, traditional control testing update on Crescent benefits. In real-time detection and automatic control system of single-chip applications, often as a single-chip core component to use only single-chip is not enough knowledge, but also the specific hardware structure and the specific features of application software objects combine to make perfect.In this paper, both hardware and software for automatic control of water temperature on the process, in the control of the main application of the process of AT89C51, ADC0809, LED display, LM324 comparator, but mainly through the digital temperature sensor DS18B20 collecting ambient temperature to single-chip microcomputer as the core control components, and through four real-time digital display of a digital thermometer temperature. Software using assembly language for programming, so that the implementation of Directive speed, to save storage space. In order to facilitate the expansion and changes to the design of modular software structure, so that the logic of the relationship between program design more concise,Hardware software co-operation under the control of it.And systematic process is: First of all, by setting the button, set the thermostat temperature at the time of operation, and digital display of the temperature. Then, in the running temperature of the process of sampling analog into the A / D converter in the simulation - digital converter, and then converted digital control with digital display, the last single-chip microcomputer to control the heater used for heating or stop heating until the temperature in the provisions under the constant temperature heating.Key words：Single-chip microcomputer system ；Sensor；Data Acquisition；ADC；Temperature II文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.目录i文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持. ii文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.第1章绪论1.1设计的背景及其意义二十一世纪是科技高速发展的信息时代，电子技术、微型单片机技术的应用更是空前广泛，伴随着科学技术和生产的不断发展，需要对各种参数进行温度测量。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
科技广场
2010.9
引言
水箱在现代生活中有着广泛的用途，如作为城市、乡村生活用水储备，太阳能热水器储水设备等。
传统的水箱仅仅用着储存水的功能，在水的储存、使用、
检测等诸多方面依然采用人工手动的方法，效率低下且非常不方便。
水箱供水的主要问题是箱内水位应始终保持在一定范围，避免“空箱”、“溢水”现象发生。
本文采用单片机系统控制，使水箱内水位保持恒定，以保证连续正常地供水。
实际供水过程中确保水位在允许的范围内浮动，且设计了“溢水”报警功能，很好的解决了上述问题，达到智能控制的目的。
这里给出以Atmel 公司的AT89C51单片机为核心器件的水箱水位检测控制系统设计，实现水位的检测控制、处理、报警和液晶显示水位等功能，并在Proteus 软件环境下实际仿真。
1电路总体设计
水箱水位控制系统主要由CPU (AT89C51)、水位检测接口电路、水泵电机控制电路、报警接口电路、液晶显示电路、复位电路、时钟振荡等部分组成，如图一所示，图二为系统硬件电路。
基于AT89C51单片机的水箱水位检测控制系统设计
Design of Watertank Test and Control System Based on AT89C51
张盛1姜振兵2
Zhang Sheng Jiang Zhenbing
（1.上饶职业技术学院，江西上饶334109；2.华东交通大学电气与电子工程学院，江西南昌330013)（1.Shangrao Vocational and Technical College,Jiangxi Shangrao 334109;2.Institute of Electrical and
Electronics Engineering ，East China Jiaotong University,Jiangxi Nanchang 330013）摘要：
本文介绍电路接口原理图，给出相应的软件设计流程图和汇编程序，并用Proteus 软件仿真进行测试。
设计了一种基于AT89C51单片机的水箱水位检测控制系统，该系统能实现水箱水位自动检测、处理、水位溢出报警和液晶显示水位等功能。
关键词：AT89C51单片机；水位检测；控制系统；仿真中图分类号：TP273文献标识码：B 文章编号：1671-4792-(2010)9-0122-03
Abstract :This article introduces interface circuit principle diagram,gives corresponding software design flow chart and assembler,and use the Proteus software to test simulation.Basing on AT89C51,it has designed a kind of water tank test and control system.The system can realize water tank automatic detection and treatment,water spill alarm and liquid crystal display (LCD)water level,and other functions.
Keywords :AT89C51MCU;Water Level Sensing;Control Systems;Emulation 图一水箱水位控制系统结构框图
122
1.1水位检测接口电路
水位检测接口电路主要由NE555时基电路构
成。
A、B两处为水箱上限和下限警戒水位检测点，NE555的输出端③脚与单片机P1.0口连接，单片机通过P
1.0
口重复采集检测水位。
实际工作时，当水位低于B点，NE555②、⑥脚电压小于1／3Vcc，③脚
为高电平，P
1.0
口检测信号为高。
当水位升至A点
时，②、⑥脚为高电平，③脚为低电平，P
1.0
口检测信
号为低。
当水位处于A、B点之间时，由于R
1
的作用
使得②、⑥脚电压1/3V
CC
~2/3V CC，③脚保持原态。
这样，由水箱水位引起的变化能被单片机及时采集，实现水位自动检测控制。
1.2水泵电机控制电路
本系统采用交流电机控制水泵的启、停，主要通
过一个常开触点继电器进行控制。
P
1.7
为电机启动命
令输出口，当水位达到下限水位B点时，P
1.0
检测信
号为高，P
1.7
应为高电平输出，控制Q1导通，继电器导通工作，K1闭合，电机工作，水泵向箱内注水；同
理，当水位达到上限水位A点时，P
1.0
检测信号为
低，P
1.7应为低电平输出，控制Q1截止，继电器停止
工作，K1断开，电机停机，向水箱内供水工作也停
止。
当水位处于A、B点之间时，P
1.0
检测信号保持，
从而也使继电器维持原态，水位得以维持。
1.3报警接口电路
为了避免系统发生故障时，水位失去控制造成
严重后果，在超出、低于警戒水位时，报警信号直接
从高低水位电极A、B两点获得并由P
1.1
、P1.2口输
人。
当达到上限警戒水位时，A、B两点被淹没并通
过水与+5V电源相连，P
1,1
=1，此时P1.3=1蜂鸣器报
报警;当低于下限警戒水位时，P
1.2
=0，此时P1.3也应
为高电平，启动蜂鸣器报警。
同时通过P
1.7
控制继电
器使电机停止或启动，系统报警程序流程图如图三
所示。
1.4水位状态显示接口电路
OCMJ4*8C是具有串/并接口且内部含有中文
字库的液晶显示模块。
该模块的控制/驱动器采用
台湾矽创电子公司的ST7920，因而使得该模块具有
较强的控制显示功能。
可实现汉字、ASCⅡ码、点阵
图形、自选字型的同屏显示，且该模块在串行模式下
只需三引脚与单片机级连即可完成显示效果，节省
图二水位检测控制系统硬件电路设计
基
于
AT89C51
单
片
机
的
水
箱
水
位
检
测
控
制
系
统
设
计
123
科技广场
2010.9
系统资源。
在本系统中，OCMJ4*8C液晶显示模块
工作在串行模式下，其RS、STD和SCLK三个端口
与单片机的I/O口相连，完成数据的串行传输，我们
选用它用于显示水位状态。
OCMJ4*8C液晶显示模块主要参数：
①工作电压(V DD)：4.5-5.5V；
②逻辑电平：2.7-5.5V；
③LCD驱动电压：0-7V；
④工作温度(Ta)：0～55℃(常温)/-20～75℃(宽
温),保存温度(Tstg)：-10～65℃(常温)/-30～85℃(宽
温)。
2系统软件设计
当水位低于下限时，此时P
1.0
=1,启动电机转动,
带动水泵给水箱供水；当水位高于上限时，此时
P1.0=0,停止电机转动，水泵停止给水箱供水。
3实验仿真结果
根据所设计系统的软件流程图，编写相应的程
序在Proteus7.1软件环境下实际仿真。
实验结果表
明，该系统成功实现了水位检测、电机控制、报警和
显示等功能，具有良好的检测控制功能，可移植性和
扩展性强。
通过制作PCB板，该系统已成功运用于
某小区生活用水储存系统。
4结束语
该设计是基于单片机嵌入式系统，充分利用单
片机强大控制功能和方便通信接口。
该检测控制系
统在某小区生活用水储备系统得到成功实践，具有
很强的实用性。
进一步优化系统软硬件设计，可实时
实现远端控制，因此，该系统在农村水塔、水源检测
控制和城市生活储备用水系统开发等领域有着广阔
的应用前景。
参考文献
[1]付家才.单片机控制工程实践技术[M].北京:
化学工业出版社,2004.
[2]王晓明.电动机的单片机控制[M].北京:北京
航空航天大学出版社,2002.
[3]余孟尝.数字电子技术简明基础教程[M].北
京:高等教育出版社,1999.
[4]李朝青.单片机原理及接口技术[M].北京:北
京航空航天大学出版社,2006.
作者简介
张盛（1983—），江西上饶人，上饶职业技术学院
教师；
姜振兵（1980—），江西进贤人，上饶职业技术学
院教师，华东交通大学在读工程硕士。
图三系统报警程序流程图
图四水箱水位检测控制程序流程图124。